برد رسپبری پای چیست

نویسنده : مرتضی گنج | تاریخ انتشار : 2019/12/29 | بخش : الکترونیک

برد رزبری پای ( Raspberry Pi با تلفظ رزبری پای) یک مینی کامپیوتر طراحی روی یک برد است. کامیپوتری که کارهای بسیار خارق العاده ای را می‌توان با انجام داد.

این برد می تواند به مانیتور ها و تلویزیون متصل شود و همچنین می توان کیبورد و ماوس معمولی را نیز به آن متصل نمود. رسپبری پای یک دستگاه کوچک با توانایی های بالاست که افراد علاقه مند به کامپیوتر ، از هر سنی می توانند از آن استفاده کنند و لذت ببرند.

رسپبری پای می تواند هر کاری که یک کامپیوتر دسکتاپ می تواند انجام دهد از مرور صفحات وب و پخش آهنگ و فیلم های HD گرفته تا اجرای نرم افزار ها ، پردازش متن و تصویر و اجرای بازی را برای شما انجام دهد.

اما رسپبری پای قابلیت منحصر به فرد دیگری نیز دارد. رزبری پای می تواند به سادگی به دستگاه های الکترونیکی دیگر متصل شود و با آنها در تعامل باشد و به تبادل اطلاعات با آنها بپردازد. طراحان سیستم های دیجیتال از رسپبری پای برای طراحی دستگاه های مختلفی از پروژه های کوچک گرفته تا پروژه های بزرگ استفاده می کنند.

رسپبری پای توسط بنیاد خیریه رسپبری پای ( Raspberry Pi Foundation ) در کشور انگلستان و با هدف توسعه دانش کامپیوتر در میان دانش آموزان ساخته شده است اما کاربرد رسپبری پای تنها به موارد آموزشی محدود نمی شود و تا کنون پروژه های تجاری بسیاری با این دستگاه کار آمد به انجام رسیده است.

این مینی رایانه دارای هارد دیسک نیست ولی به کمک حافظه رم SD، خود را راه اندازی می‌کند. رزبری پای بدون حافظه SD قابل استفاده نمی باشد. سیستم عامل، برنامه ها، فایلها و… همگی بر روی SD card ذخیره می شوند و نقش این حافظه شبیه به هارد دیسک در کامپیوتر می باشد .

شما با برد رسپبری پای و امکانات نامحدود آن می توانید کار های بی نظیر و جالبی انجام دهید. می توانید تمام رابط سنسور ها موتور ها ال ای دی ها صفحه نمایش ال سی دی و… را با رزبری پای مدیریت و کنترل کنید.

شما برای این کار فقط به یک موس، کیبورد USB نیاز دارید و استفاده از CPU های بزرگ و قطعات دیگر با رزبری پای نیاز نیست ، زیرا تمامی قطعات موردنیاز دیگر بر روی یک برد به اندازه یک کارت اعتباری فراهم شده است.

شما می توانید بسیاری از توابع لینوکس را بر روی رزبری پای نصب کنید و حتی می توانید کامپیوتر رویایی خود را داشته باشید بدون هیچ کیبورد یا موسی. شما می توانید یک دسته سنسور حرکت به رزبری پای وصل کنید و رزبری پای را طوری برنامه ریزی کنید که مکان شما را روی صفحه نمایش نشان دهد.

 

سیستم عامل رسپبری پای

برد رسپبری پای قادر است با سیستم عامل‌های مختلفی راه اندازی شود. سیستم عامل اولیه‌ای که با آن عرضه شد لینوکس دبیان بود ولی نسخه‌هایی از اندروید نیز برای آن عرضه شد.
پس از رونمایی از رزبری پای ۲، مایکروسافت مدعی شد که نسخه ای از ویندوز ۱۰ را برای رزبری پای ۲ بهینه کرده و به صورت رایگان منتشر خواهد کرد.بدین ترتیب رزبری پای ۲ همراه با ویندوز ۱۰ تنها ۳۵ دلار قیمت خواهد داشت. برد رسپبری پای با کمک یک کابل میکرو USB تغذیه می‌شود.

 

انواع سیستم عامل های قابل نصب برای برد رزبری پای : 

  1. لینوکس
  2. رسپبین
  3. ویندوز ۱۰ نسخه iot
  4. اندروید

که هر کدام از این سیستم عامل ها با یک سری زبان های خاص می توانند ارتباط خود با مدار را برقرار کنند. همانطور که در شکل بالا مشاهده می شود برای سیستم رسپبین ، زبان هایی مثل پایتون ، جاوا ، سی پلاس پلاس و … بسیار مورد پیشنهاد و مصرف می باشد . و یا در سمت راست تصویر زبان برنامه نویسی سی شارپ برای کار در محیط ویندوز ۱۰ را مشاهده می کنیم.

در تصویر زیر محیط سیستم عامل رسپبین raspbian را مشاهده می کنید که این سخت افزار ، حتی امکان اجرای بازی های با گرافیک پایین را دارا است.

 

امکانات برد رسپبری پای

رزبری پای قادر است به کمک یک کابل تصویر ویدئو و یک درگاه سوزنی، خروجی صدا و تصویر داشته و یا با کابل اچ دی ام آی [HDMI]، خروجی تصویری با دقت ویدیوی اچ‌دی [HD] و صدایی استریو داشته باشد.

در آخرین نسخه از برد Raspberry Pi یعنی نسخه ۴ دو خروجی تصویر Mini HDMI با قابلیت پخش همزمان با کیفیت ۴K به این برد اضافه شده است .

۴ درگاه یو اس بی [USB] نیز برای آن در نظر گرفته شده است که می‌توان از آن برای ارتباطات مختلف استفاده کرد. از درگاه‌های USB برای صفحه کلید، ماوس، شبکه بی سیم و کلیه دستگاه‌ها با پشتیبانی از درگاه مذکور می‌توان استفاده کرد.

به کمک هاب USB می‌توان از پورت‌ های بیشتری استفاده کرد. مدل‌های B نسخه یک و دو این رایانه یک درگاه شبکه نیز دارد که به کمک آن می‌توان به شبکه محلی و یا اینترنت متصل شد. از خروجی HDMI برای صدا، تصویر و کنترل آن باهم می‌توان بهره جست. بدین ترتیب با کمک فقط یک نمایشگر لمسی قادر است تبدیل به یک کامپیوتر کامل شود.

برای اولین بار نسخه تجاری رزبری پای ۳۰ بهمن سال ۱۳۹۰ معرفی شد و ده روز بعد فروش آن آغاز شد. اولین کامپیوترهای Rasberry Pi مجهز به سیستم عامل لینوکس، رم ۲۵۶ مگابایت و یک پورت یو اس بی بودند که با نام مدل ای (Model A) به فروش رفتند.

برد های Raspberry Pi تا کنون ۵ سری کلی به نام های Raspberry Pi 1 , Raspberry Pi 2 , Raspberry Pi 3 , Raspberry Pi 4 , Raspberry Pi zero  داشته است.

 

انواع مدل های برد Raspberry Pi

نامگذاری مدل‌های رزبری پای مقداری گیج کننده است. دو دسته بندی برای نامگذاری مدل‌ها وجود دارد. پای ۱، پای ۲ ، پای ۳ و پای ۴ نشان نسل‌های مختلف است مدل‌های پای ۱ بین سال‌های ۲۰۱۲ الی ۲۰۱۴، مدل‌های پای ۲ سال ۲۰۱۵ ، مدل‌ های پای ۳ از سال ۲۰۱۶ به بعد تولید شدند و مدل پای ۴ در سال ۲۰۱۹ ، بنابراین مدل‌های ۴ بروزترین نسخه‌های موجود در بازار و بهتر از مدل‌های پای ۲ و پای ۳ می‌باشند.

مدل A ،A+ و B ،B+ مشخص کننده قدرت و ویژگی‌های کامپیوترهای Rasberry Pi می‌باشند و داشتن مدل A به معنای بهتر بودن از مدل B نیست.

مدل دیگری به نام رزبری پای زیرو (Zero) موجود است که برای پروژه‌های ساده با قیمت ۵ دلار به فروش می‌رود که نمی‌توان آن را با مدل‌های A و B مقایسه کرد. در تصویر زیر ویژگی‌ها و قیمت مدل‌های مختلف کامپیوترهای رزبری پای آورده شده‌ است.

 

نکاتی که قبل از خرید رزبری باید به آن توجه داشته باشید

همه بردهای رزبری پای موجود در بازار کیفیت مشابهی دارند و هر کدام امکانات خاصی دارند ،پس اگر مصرف خاص و حرفه ای ندارید پیشنهاد می شود که یک مدل با قیمت متوسط و خوب را تهیه کنید.

تبدیل HDMI به VGI :
از اونجایی که رسپبری دارای خروجی hdmi هستش ، به بسیاری از مانیتورهای قدیمی که ماها تو خونه هامون داریم متصل نمیشه ، پس اگه مانیتور جدید ندارید ، حتما یک تبدیل HDMI به VGA تهیه کنید.

کارت شبکه USB :
در مورد خرید کارت شبکه USB برای رزبری پای بهتون خرید کارت شبکه ی TP-LINK TL-WN727N رو پیشنهاد میدم. مزیت استفاده از این کارت شبکه اینه که نیازی به نصب درایور و تنظیمات اضافی نداره

کارت حافظه :
سیستم عامل مورد نظرتون روی این حافظه نصب میشه هرچی سرعت بیشتری داشته باشه سیستم عامل روی اون هم بهتر و با سرعت بیشتری اجرا میشه بهتره از کلاس ۱۰ استفاده کنید حجم اون هم بستگی به استفاده ای که می خواهید از برد داشته باشید انتخاب کنید.

منبع تغذیه :
برد رزبری پای به یک منبع تغذیه ۵ ولت ۲ آمپر نیاز داره سعی کنید از منبع تغذیه خوب استفاده کنید .

کیس برای رزبری پای :
بهتره از کیس استفاده بشه برای برد رزبری پای باعث محافظت اون در برابر اتصال کوتاه یا الکتریسیته ی ساکن میشه اگر به GPIO های برد نیاز دارین کیسی بخرین که روی GPIO ها باز باشه یا می تونینن کیس رو ببرین و بهشون دسترسی داشته باشید.

 

برد های مشابه Raspberry Pi 

برد Orange Pi 

شرکت Shenzhen ، بردهای کامپیوتری کوچک (SBC) با قابلیت نصب لینوکس و اندروید به نام اورنج پی را ارائه کرده است که بسیاری از ویژگی‌های رسپری پای در این برد ها ارائه شده است. اورنج پای به نسبت دیگر بردهای امبدد دارای مدل‌های متنوعی است. اورنج پای زیرو Orange Pi Zero و لایت Orange Pi Lite از مدل‌های کوچک و پرطرفدار هستند. در حال حاضر بیش از ۲۰ بورد اورنج پای موجود است ، اما این مسئله باعث نشده که تولید بورد های جدید متوقف شود. مینی کامپیوتر اورنج Orange Pi در پروژه‌های اینترنت اشیاء IOT بسیار کاربردی است. خصوصا اینکه قیمت مقرون به صرفه ای دارد.

با استفاده از این کامپیوتر ها که از یک بورد تشکیل شده می‌توان انواع گجت‌های الکترونیک و روبات‌ها را توسعه داد. همچنین اورنج پی قابلیت بکارگیری در فایل یا مدیا سرورها را در اختیار توسعه‌ دهندگان قرار می‌دهد. در واقع این بورد را می‌توان ابزاری در دست توسعه‌ دهندگان خواند که با استفاده از آن می‌توانند گجت‌ های الکترونیک صنعتی را تست و آزمایش کنند.

برد Tinker Board شرکت ایسوس

تینکر برد ( Tinker Board ) نام کامپیوتری تک بردی ( Single Board Computer ) ساخت شرکت ایسوس ( Asus ) می باشد. تینکر برد از نظر کارایی همانند رزبری پای بوده و قابلیت نصب انواع سیستم عامل های ویندوز و لینوکس را نیز دارا می باشد.

سیستم عامل TinkerOS هم که توزیعی از Debian می باشد بهترین عملکرد را با این برد تضمین می کند. در این برد از یک پردازنده ۴ هسته ای ARM با فرکانس ۱٫۸Ghz ساخت شرکت Rockchip استفاده شده است. همچنین از یک پردازنده گرافیکی یا همان GPU با نام Mali T764 استفاده شده است که دارای فرکانس ۶۰۰MHz بوده و می تواند تصاویر با کیفیت ۴k را از طریق پورت ورودی HDMI روی مانیتور نمایش دهد.

همچنین این برد می تواند فرمت های H264 و H265 را به صورت سخت افزاری دیکود کند. این قابلیت می تواند کار بیشتری را برای نمایش تصویر از دوش CPU بر دارد. سرعت تبادل رابط LAN این برد توسعه دهنده ۱۰۰۰Gbps است که در حدود ۱۰ برابر بیشتر از سرعت LAN رزبری پای ۳ مدل B می باشد.

بر خلاف رزبری پای ۳ این برد ایسوس دارای میکروفون است که می توانید از آن برای Speech Recognition یا به عنوان یک اسیلوسکوپ استفاده کنید. پورت های دیگر تینکر برد ۴ پورت USB 2.0 و یک پورت میکرو USB برای اتصال منبع تغذیه ۵ ولتی برای این برد استفاده شده.

برای توسعه الکترونیکی Tinker Board مانند بردهای Raspberry Pi یک هدرپین ۴۰-Pin دارد که دارای GPIO، SPI، I2C، PWM، PCM/I2S و UART است. تینکر برد ایسوس می تواند به دوربین و صفحه نمایشی لمسی از طریق رابط MIPI نیز متصل شود.

دیگر قابلیت این برد داشتن WiFi و Bluetooth است. مدار ماژول Wifi موجود روی تینکر برد دارای یک شیلد فلزی است تا از تداخل الکترومغناطیسی جلوگیری کند. شما حتی می توانید یک آنتن خارجی هم به این ماژول برای آنتن دهی بهتر وصل کنید.

 

برد نانو پای Nano Pi

نانو پای نوعی دیگر از مینی کامپیوترهای تک بردی ( Single-Board Computer ) همانند رزبری پای می باشد که توسط شرکت Friendly ARM ساخته شده است.

مزیت نانو پای نسبت به دیگر کامپیوتر های تک بردی پشتیبانی خوب شرکت سازنده از برد های نانو پای است این برد علاوه بر تنوع سخت افزاری، از قیمت مناسبی نیز برخوردار است امکان نصب اندروید و توزیع های لینوکس روی این بردها فراهم است.

 

 


مقالات مرتبط